郜鵬飛
(山西路翔交通科技咨詢有限公司,山西 太原 030000)
在公路工程中,由于設計不當、施工質量控制不嚴,在加上公路使用過程中車輛超載,都會引起路面裂縫。路面裂縫出現后,雨水就會順著裂縫進入公路內部,引起各種病害。路面裂縫可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫。
橫向裂縫產生的原因主要是在施工階段沒有處理好施工縫,接縫處結合不緊密造成的,另外受溫度影響路面出現收縮的情況下也會產生橫向裂縫。
縱向裂縫產生的原因主要有兩個方面:(1)瀝青面層攤鋪施工的時候銜接處沒有處理好,在車輛運行和周圍環境的作用下慢慢地出現路面開裂;(2)壓實施工時壓實度控制不均勻,或者是路基邊緣部分在雨水的長期浸泡下出現了不均勻的沉陷而引起路面開裂。
網狀裂縫產生的原因主要有兩個方面:一是在路面施工過程中控制不好,路面結構中夾有軟土或泥灰層,造成瀝青混凝土中的粒料產生松動,影響到路面的水穩性,長期受到車輛荷載與雨水的作用而出現網狀裂縫;二是材料質量問題,瀝青混凝土的粘結性、抗裂性差,受到水的侵蝕就會出現網狀裂縫。
沉陷問題一般是因路基路面發生豎向變形而產生的路面下沉,路基路面沉陷主要表現為三種情況:均勻沉陷、不均勻沉陷和局部沉陷。
均勻沉陷大都是受到路基土體的影響,路基土體長期受到自身重力的作用和車輛重載的作用,密實度得到了進一步的加強,從而引起的整體均勻沉落,而路面并沒有出現開裂的現象。
不均勻沉陷主要在施工階段質量控制不好,路基路面壓實不均勻,局部存在填筑不密實的情況,長期受雨水與車輛載荷的作用而產生不均勻沉降。
局部沉陷則是因路基填筑不密實,或者路基下存在溝穴、樹坑等等,當有水流入后就會出現局部沉陷問題。
在公路工程中邊坡病害也比較常見,其中的主要形式是滑坡、崩塌與剝落等幾種。
出現滑坡的原因是坡體長期受到水或者其他外力的影響,加上自身重力的作用,斜坡土體會順著軟弱帶向下緩慢滑動,通常按照變化情況可分為三個階段:蠕動變形、滑動破壞、趨于穩定,其破壞性也是非常大的。
崩塌是由較大的土體或者石塊在高處突然崩落而造成的,在石塊或者土體下落的過程中會沿公路斜坡快速翻滾、跳躍并相互撞擊,直至落到坡腳,具有運動學的特征。
剝落是指裸露在外的一些巖石長期受到風化與雨水的侵蝕逐漸變成碎屑而脫離下來,并順著公路斜坡落下。如果巖石硬度大,則發生剝落病害比較緩慢,如果巖石硬度較軟,則發生剝落病害比較嚴重。這種病害短期內對公路交通的影響不是很大,但是長期剝落就會造成硬質巖石突出,形成危巖。
在公路投入運行之后容易出現路基下沉的問題,引起路基變形。造成這一結果的原因主要有三個方面:(1)選材問題,回填土的壓縮系數、粘性土的塑性指數與實際不符,測量過程中最佳含水量、最大干容量的測量值存在偏差。(2)施工問題,壓實度達不到公路施工的要求,或受含水量的影響出現路基下沉。(3)載荷問題,各種大型車輛迅速激增,實際載荷超出公路的承載能力,經過一段時間后就會出現路基下沉變形的問題。
為了減少路面裂縫的產生,首先應從施工管理入手,加強施工過程中的技術控制,嚴格按照施工技術要求進行操作。要做好施工縫的處理,確保接縫處結合緊密,壓實度要達到公路施工技術要求。當路面裂縫產生之后要及時進行修復,針對路面結構沒有受到破壞的表面裂縫可以采取表面修補法,這是一種比較簡單的修復方法,將表面裂縫進行清理后涂抹特殊的黏結劑,起到封閉的作用,防止水的繼續滲入。針對較為嚴重的路面裂縫一般采用注漿修補法,將水泥砂漿、環氧樹脂材料等灌注填充到路面裂縫中,起到加固修復的作用。
要想減少路基路面沉陷問題的發生,必須加強施工階段的技術管理,加強平整度與壓實度的控制。技術人員要使用專業的測量儀器進行測量與調坡,施工過程中重點控制分層攤鋪的平整度與厚度,按照技術要求進行壓實施工,施工后進行質量檢測,以保證達到技術要求。針對已經出現沉陷病害的路段,要及時做好養護管理。相關技術人員針對出現病害的路段進行測量,獲取路基路面沉陷的詳細數據,進而做好分析,對公路路面進行銑刨與清理后,再進行養護加固施工,解決路基路面沉陷問題。在養護加固之后還要進行檢測,達到技術標準要求后再允許通車。
針對公路邊坡長期受到自然因素與人為因素的影響而出現的邊坡滑塌病害,通常根據實際情況采取以下幾種加固處理措施。如果是小型滑坡,可采取卸載清除滑坡體的方法,就是放緩上部邊坡,起到減載的效果,再將下部滑坡的土體逐步清除。為了減少地下水和地表水的侵蝕,可以在公路邊坡上種植草皮或者根系比較發達的喬木,以降低水對邊坡的沖刷作用,提高邊坡的抵抗能力。在滑坡病害部位的周圍設置截水溝,再設置排水溝和滲水溝,將地表水和地下水排出到滑坡體外。還可以在滑坡體的下部修建具有抗滑作用的擋土墻、抗滑樁、土釘支護和預應力錨固結構,這些技術措施對于穩定公路邊坡都具有良好的效果。
針對路基下沉變形問題,可以通過以下方法進行加固處理。
在公路工程基坑施工階段要提高回填施工質量,必須嚴格按照公路工程施工技術要求進行碾壓,保證壓實度達到標準要求。針對密實性較差的區域可換填密實性較強的材料,通過逐層攤鋪碾壓的方式,增強回填路基的密實性。在具體的施工中技術人員應根據施工現場的地質水文條件做出適當的調整,以保證碾壓強度。
在公路工程施工中軟土地基較多,針對這種情況必須做好軟土地基的加固處理。可以根據軟土特性加入適量干石灰,將軟土地基內部多余水分吸除;在地基填筑階段可以選用粉煤灰等質量較小的材料;還可以根據施工現場的實際情況選擇適當厚度的土工布,起到隔離地下水的作用,通過以上方法可有效的解決軟土地基問題,使公路路基更加安全、穩固。
近些年,我國公路交通建設發展迅猛,路基路面施工技術也在不斷的完善之中,針對路基路面病害的處理技術也取得了較大突破與發展,但其中所面臨的新問題也是比較多的。因此需要我們深入研究,通過不斷的技術創新,加強路基路面施工質量控制,從而提升我國公路工程建設水平。